هدف از این مطالعه بهینه سازی عملیات جوشکاری نقطه ای مقاومتی آلیاژ منیزیم AZ61 جهت دستیابی به بیشینه اندازه دکمه جوش و کاهش تنش های پسماند کششی در منطقه جوش می باشد. از آنجاییکه پایداری و استحکام یک سازه جوشکاری شده بشدت به ابعاد دکمه جوش و تنش های پسماند ناحیه اتصال وابسته است؛ در این مطالعه با استفاده از ترکیب شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک پارامترهای وروی عملیات جهت دستیابی به حداکثر اندازه دکمه جوش و کمترین تنش های پسماند کششی در ناحیه اتصال بهینه سازی شده اند. در این مطالعه عملیات جوش نقطه ای مقاومتی به وسیله یک مدل المان محدود دوبعدی متقارن کوپل مکانیکی-الکتریکی-حرارتی شبیه سازی شده است. از مدل المان محدود به منظور پیش بینی ابعاد دکمه جوش و میزان تنش های پسماند موجود در ناحیه اتصال استفاده شده است. به منظور اعتبار سنجی مدل، نتایج آن با نتایج حاصل از آزمایش های تجربی مقایسه شده و نتایج بدست آمده نشان داد که مدل المان محدود دارای قابلیت مطلوبی می باشد. مولفه های ورودی جهت بهینه سازی عبارتند از: شدت جریان الکتریکی، مدت زمان جوشکاری و نیروی الکترود. نتایج بدست آمده نشان می دهد که از ترکیب شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک می توان برای بهینه سازی این فرآیند جوشکاری استفاده نمود. همچنین حداکثر قطر دکمه جوش 33/6 میلیمتر و حداقل تنش پسماند کششی 228 مگاپاسکال با در نظر گرفتن شدت جریان 16 کیلو آمپر، زمان جوشکاری 16 سیکل و نیروی الکترود 848 نیوتن بعنوان جواب بهینه بدست آمده است.

 زمانی که نمودار کنترل شرایط خارج از کنترل را نشان می دهد، جستجو برای شناسایی و حذف علت/علل انحراف آغاز می شود. شناسایی زمان ایجاد انحراف در فرآیند که از آن به عنوان «نقطه تغییر» نام برده می شود می تواند یک اقدام موثر در شناسایی و حذف اثربخش علت/علل ایجاد انحراف دریک فرآیند محسوب شود. زمانی که از یک بردار مشخصه های کیفی جهت کنترل یک فرآیند استفاده می شود آنگاه شناسایی نقطه تغییر به تنهایی نمی تواند در شناسایی و حذف علت/علل ایجاد شرایط خارج از کنترل موثر واقع شود. بعبارت دیگر، در فرآیند های چند متغیره لازم است علاوه بر شناسایی نقطه تغییر، متغیر(هایی) که موجب ایجاد حالت خارج از کنترل شده اند نیز شناسایی شوند تا بتوان به طور اثربخش اقدامات بهبود را انجام داد. در این مقاله برای اولین بار با استفاده از شبکه عصبی مدلی ارایه می شود که بدون آنکه نوع تغییرات بردار میانگین یک فرآیند دانسته انگاشته شود، با فرض آنکه تغییرات فوق وابسته به تغییرات مونوتونیک باشند و یا تغییرات بصورت نامنظم افزایشی/کاهشی در فرآیند ظاهر شوند، می تواند علاوه بر تشخیص متغیری که موجب خارج از کنترل شدن فرآیند شده است، نقطه تغییر را نیز برای یک فرآیند نرمال دو متغیره شناسایی نماید. مدل فوق برای ترکیبات مختلف تغییر در میانگین متغیرها با ضرایب همبستگی متعدد، با دو شاخص «نرخ خطا» و «متوسط طول دنباله» مورد ارزیابی قرار گرفته است.

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای یکی از فرآیندهای تولید برتر با کاربردهای متعددی می باشد که امروزه توجه زیادی در صنایع هوافضا به خود معطوف کرده است. هدف اصلی در این تحقیق، مقایسه استحکام کششی-برشی اتصال ورق های متفاوت آلیاژهای آلومینیوم 3T-2024 و 6T-7075 در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای با فرآیند پرچ کاری مورد استفاده متداول در سازه های بال و بدنه هواپیما می باشد. همچنین تاثیر پارامتر های مختلف از قبیل تاثیر سرعت نفوذ ابزار، سرعت دورانی ابزار و ترتیب قرار گرفتن ورق های آلیاژهای آلومینیوم بر استحکام کششی ناحیه اتصال فرآیند جوشکاری اصطکاکی با استحکام کششی فرآیند اتصال پرچکاری مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. با انتخاب مناسب این پارامتر ها، استحکام کششی-برشی بهینه اتصال قابل دستیابی است. نتایج حاصل از این تحقیق می تواند جهت جایگزینی فرآیند پرچ کاری با فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای در صنایع هوافضا و به ویژه در قسمت هایی از بال و بدنه هواپیما به منظور دستیابی به استحکام بالاتر در اتصالات مورد نظر استفاده نمود. در نتیجه خرابی های مرتبط با اتصالات مورد استفاده در سازه های هواپیما کاهش موثری داده می شود.

در اکثر مواقع، هشداری که از یک نمودار کنترل دریافت می شود نشان دهنده زمان واقعی تغییر در فرآیند نیست که علت آن وجود تأخیر بین زمان واقعی تغییر و زمان دریافت هشدار از نمودار کنترل است. در نتیجه نیاز است که زمان واقعی تغییر که از آن به عنوان "نقطه تغییر" یاد می شود، بررسی شود. با بررسی ادبیات موضوع شناسایی زمان واقعی تغییر در فرآیند می توان نتیجه گرفت که اکثر تحقیقات انجام شده در این حوزه بر فرآیندهای تک متغیره متمرکز بوده و تحقیقات اندکی به فرآیندهای چند متغیره اختصاص یافته است. علاوه بر این، بیش تر تحقیقات انجام شده در حوزه تخمین زمان تغییر در فرآیندهای چند متغیره معطوف به تغییرات در بردار میانگین فرآیند بوده و تنها یک تحقیق در خصوص ماتریس کواریانس انجام شده است. در این مقاله مدلی مبتنی بر شبکه عصبی مصنوعی برای تخمین نقطه تغییر در ماتریس کواریانس فرآیندهای نرمال چند متغیره پیشنهاد شده است. روش ارائه شده در فاز 2 نمودارهای کنترل می باشد و نوع تغییر رخ داده در واریانس مشخصه های کیفی از نوع تغییرات پله ای فرض شده است. عملکرد روش پیشنهادی در تخمین نقطه تغییر براساس دو معیار توزیع تجربی برآوردها و هم چنین میانگین و انحراف استاندارد تخمین زننده نقطه تغییر به ازای شیفت های پله ای مختلف در واریانس متغیرهای فرآیند در قالب مطالعه شبیه سازی ارزیابی شده است. در نهایت به منظور توضیح بیشتر روش ارائه شده یک مثال عددی ارائه شده است. نتایج حاصل نشان دهنده عملکرد مناسب روش پیشنهادی در تخمین نقطه تغییر در ماتریس کواریانس فرآیندهای نرمال چند متغیره می باشد.

در این پژوهش ابتدا آلومینیوم نانوساختار به روش نورد تبریدی تولید و سپس به روش جوشکاری مقاومتی نقطه ای جوشکاری شد. برای این منظور پس از انجام عملیات آنیل محلولی، نمونه ها تا کاهش ضخامت 90 درصد تحت فرآیند نورد تبریدی قرار گرفتند. سپس به منظور حصول همزمان استحکام و انعطاف پذیری ورق های تولید شده تحت عملیات پیر سازی (30 ساعت در 130 درجه سانتیگراد) قرار گرفتند. استحکام کششی آلومینیوم نانو ساختار 370 مگاپاسکال، ریزسختی آن 135 ویکرز و انعطاف پذیری آن 11% به دست آمد. سپس نمونه های نورد تبریدی شده، با پارامتر های مختلف شامل شدت جریان 50 الی 100 کیلو آمپر، نیروی الکترود 8/2 کیلو نیوتن، و مدت زمان جوشکاری 1/0 ثانیه تحت فرآیند جوشکاری مقاومتی نقطه ای قرار گرفتند. بیشینه نیروی شکست در آزمون کشش برش برای نمونه نانوساختار N 5580 به دست آمد. نتایج نشان داد که نمونه های نانو ساختار در مقایسه با نمونه های آلیاژ آلومینیوم 6061-T6استحکام جوش بالاتری دارند.

جریان در درفت تیوب توربین های آبی در نقطه کارکرد بار بیشینه با ناپایداری های زیادی همراه می باشد. علاوه بر افت راندمان ناشی از شکست گردابه، نوسانات فشاری فرکانس پایین ناشی از آن می تواند موجب پدیده تشدید شده و عمر توربین را کاهش دهد. در پژوهش حاضر فرآیند تشکیل هسته گردابه بار بیشینه (مشعل) در گذار از نقطه کارکرد بهینه به بار بیشینه موردمطالعه قرارگرفته و رژیم های گذرای تشکیل شده حین این فرآیند گذار موردبحث و مطالعه واقع شده اند. مشخص می شود که هسته گردابه مشعل نتیجه پدیده شکست گردابه حبابی بوده و عامل اصلی آن نیز تشکیل نقطه سکون و ایجاد جریان بازچرخشی در محور درفت تیوب است. این جریان بازچرخشی به دلیل افت مومنتوم محوری در ناحیه مخروطی درفت تیوب ایجاد می شود. نتایج هسته گردابه نشان می دهد که در مراحل رشد و تشکیل هسته گردابه مشعل، ابتدا قطر هسته پایه بار بهینه رشد می کند. سپس در سطح ساختار هسته گردابه امواجی ایجاد خواهند شد که با گذشت زمان و قدرت گرفتن چرخش در میدان جریان، ساختار یکپارچه هسته را گسسته و به چندین بخش تقسیم خواهد شد. سپس قطر و طول ساختار هسته گردابه افزایش یافته و بخش های زیادی از مقطع عرضی درفت تیوب را تحت تأثیر قرار می دهد، طول این ساختار تا دیفیوزر درفت تیوب پیشروی خواهد داشت. ازاین رو، مشخص می شود که محل اصلی اثرگذاری مشعل، انتهای ناحیه مخروطی و ورودی زانویی درفت تیوب است. با بررسی نتایج عددی مشخص گردید با گذشت 5/1 تا 2 ثانیه پس از شروع فرآیند گذار تغییرات چشمگیری در مؤلفه های سرعت دورانی، محوری و شعاعی به وجود خواهد آمد.